拓扑绝缘体 Bi$_2$Se$_3$ 中的光电子自旋极化控制
材料科学
2014-02-24 v2 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
我们利用自旋与角度分辨光电子能谱研究了 BiSe 中光电子自旋极化的调控。我们确立了通用规则，能够通过光偏振、样品取向和光子能量来控制光发射电子的自旋极化。我们展示了在旋转光偏振时，测量到的自旋极化矢量的单一分量可实现 100% 的反转，并通过改变实验配置和光子能量实现了完整的三维操控。虽然定量描述需要特定材料的密度泛函理论分析，但一个最小化的双原子层模型基于光学选择定则、光电子干涉以及拓扑表面态复杂结构之间的相互作用，定性地解释了自旋响应。由此可见，在具有层依赖且纠缠的自旋 - 轨道纹理的系统中，光电子自旋极化控制是普遍可实现的。
引用
@article{arxiv.1401.1224,
title = {Photoelectron spin-polarization-control in the topological insulator Bi2Se3},
author = {Z. -H. Zhu and C. N. Veenstra and S. Zhdanovich and M. P. Schneider and T. Okuda and K. Miyamoto and S. -Y. Zhu and H. Namatame and M. Taniguchi and M. W. Haverkort and I. S. Elfimov and A. Damascelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:1401.1224},
year = {2014}
}
备注
5 pages, 4 figures. A high-resolution version with supplementary material can be found at: http://www.phas.ubc.ca/~quantmat/ARPES/PUBLICATIONS/Articles/BiSe_spin_ARPES.pdf